導(dǎo)語：如何才能寫好一篇跨步電壓，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1 教具裝置圖（圖1）

2 儀器的特點(diǎn)及用途

2.1 特點(diǎn)

本教具可以直觀地將高壓線落地時(shí)的情形模擬在學(xué)生面前，可以使學(xué)生身臨其境地模擬如何自救。有動(dòng)有靜，有光有聲，容易吸引同學(xué)的注意力，且取材簡(jiǎn)便，制作簡(jiǎn)單，操作安全，對(duì)提高教師的教學(xué)效果和加深學(xué)生的認(rèn)識(shí)部很有益處。

2.2 用途 模擬跨步之間存在電壓。

①高壓輸電線落在地面上，模擬人兩腳位于距斷頭遠(yuǎn)近不同的位置上，因而兩腳之間有了電壓(跨步電壓)，這時(shí)電流通過人體，造成跨步電壓觸電，兩點(diǎn)間距離愈大電壓愈高，音樂聲越響，燈光越亮。

②當(dāng)人的左右腳在同一弧線上時(shí)，電壓差為零，音樂不響，燈光不亮，人受的危險(xiǎn)就越小。

③模擬人的左右腳跨度越大，其身體通過的電流就越大，兩腳間電壓愈高，喇叭越響，燈光越亮，人此時(shí)的危險(xiǎn)就越大。

④觀察試驗(yàn)后，學(xué)生對(duì)這一用電知識(shí)就非常容易接受了。

3 儀器的制作

3.1 制作材料

絕緣棒1根，1塊木板面積約17cm×17cm，銅線若干（也可直接用銅制的線路板），9V電池1塊（或使用8~18V直流或交流電源），電阻75Ω、47Ω、20Ω、0.2Ω各1個(gè)，小燈泡1個(gè)，喇叭1個(gè)（從普通的音樂賀卡上拆下），開關(guān)1個(gè)，人體模型1個(gè)（用舊玩具代替即可，要求必須重心低，站立穩(wěn)，腳前后可運(yùn)動(dòng)。）

3.2 制作方法

板上嵌入銅線：A、B、C、D、E，在板的一角處豎起絕緣棒，絕緣棒上方連接一塊9V電池，9V電池正極連接的導(dǎo)線落在銅線A上（相當(dāng)于火線落地）。線B、C、D、E各串聯(lián)一個(gè)75Ω、47Ω、20Ω電阻（E處串聯(lián)電阻阻值為零），然后并聯(lián)接入電源的負(fù)極。電源負(fù)極與電阻之間有一個(gè)開關(guān)，燈泡與喇叭并聯(lián)，如圖2所示，然后接在人體的左右腳上。人體的左腳與右腳之間有一根連線，人體的左腳，始終固定在銅線A處，右腳可跨越B、C、D、E。

篇2

【關(guān)鍵詞】接地網(wǎng)；阻抗；跨步電壓；接觸電壓測(cè)量

XX接地網(wǎng)由主廠房接地網(wǎng)、大壩接地網(wǎng)、開關(guān)站接地網(wǎng)等部分組成。為了檢查電站投運(yùn)前已完接地工程的施工質(zhì)量及接地效果，通過對(duì)全廠接地裝置進(jìn)行接地電阻、接觸電勢(shì)、跨步電勢(shì)、接觸電壓、跨步電壓的測(cè)試，以便為電站投運(yùn)提供有關(guān)技術(shù)參數(shù)和決策依據(jù)。

1.測(cè)試依據(jù)

根據(jù)《接地裝置工頻特性參數(shù)的測(cè)量導(dǎo)則》（DL-475-92）、《水力發(fā)電廠接地設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則》（DL/T-5091-1999）以及《接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測(cè)量導(dǎo)則》（GB/T17949-2000）。設(shè)計(jì)計(jì)算本電廠接地阻抗值應(yīng)滿足R≤2000/I=0.71Ω。GIS配電室的跨步電壓不大于524.7V、接觸電壓不大于259.2V。

2.測(cè)試原理

1、接地電阻的測(cè)量：測(cè)量接地電阻的方法很多，這里對(duì)接地網(wǎng)的接地電阻測(cè)試采用的方法是三極法，其測(cè)試接線原理圖如圖所示。

為了便于分析簡(jiǎn)化計(jì)算，把整個(gè)接地網(wǎng)視為半球形，設(shè)Rg為球半徑（m），流入大地的電流為I（A），則：

則電壓極將對(duì)電流極與被測(cè)接地網(wǎng)兩者之間進(jìn)行黃金分割，即放在距接地網(wǎng)0.618處，就可測(cè)得接地網(wǎng)的真實(shí)接地電阻。

2、跨步電勢(shì)及接觸電壓的測(cè)量：

接觸電勢(shì)是當(dāng)接地短路電流流過接地裝置時(shí)，在地面上離電力設(shè)備的水平距離為0.8m處（模擬人腳的金屬板），沿設(shè)備外殼、構(gòu)架或墻壁離地的垂直距離為1.8m處的兩點(diǎn)之間的電位差；接觸電壓是指人接觸上述兩點(diǎn)時(shí)所承受的電壓。跨步電勢(shì)是指當(dāng)接地短路電流流過接地裝置時(shí)，在地面上水平距離為0.8m的兩點(diǎn)指點(diǎn)的電位差；跨步電壓是指人體兩腳接觸上述兩點(diǎn)時(shí)所承受的電壓。

如需測(cè)量接觸電壓和跨步電壓，可根據(jù)下圖進(jìn)行測(cè)量。

S—電力設(shè)備架構(gòu)，在測(cè)量中為測(cè)量點(diǎn)A、B、C、D、E點(diǎn)；V1和V2—高輸入阻抗電壓表；P—模擬人腳的金屬板；Rm—模擬人體的電阻1500Ω；G—接地裝置；C—測(cè)量用電流極

3.測(cè)試方法

1）接地網(wǎng)接地電阻的測(cè)量：

采用工頻電流電壓法（三線法）進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量接線如圖所示，每個(gè)電壓極測(cè)量三次，再取平均值，即：R=（R1+R2+R3）/3。通過比較最小的平均值即為本次接地電阻實(shí)測(cè)值。為了安全起見，測(cè)試加壓電源的電壓選擇70～75V，估計(jì)被測(cè)接地網(wǎng)的接地電阻值在1～2Ω之間，那么測(cè)試最大電源容量在4KW左右。

2）接觸電勢(shì)、跨步電勢(shì)、接觸電壓和跨步電壓的測(cè)量：

接觸電勢(shì)、跨步電勢(shì)、接觸電壓和跨步電壓的測(cè)量與接地網(wǎng)接地電阻同時(shí)進(jìn)行，共分2個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行。步驟如下：

（1）、按照接觸電壓和跨步電壓測(cè)量原理圖配線，測(cè)量用電流極采用接地網(wǎng)接地電阻測(cè)量用電流極；模擬人腳的金屬板采用0.125m×0.25m的長(zhǎng)方形鋼板，應(yīng)先將地面平整好后使用調(diào)和好的降阻劑敷設(shè)在地面上后再敷設(shè)金屬塊，并在金屬板上放置15kg的配重塊，試驗(yàn)過程中應(yīng)注意保持地面的濕度；模擬人體的電阻采用0～5000Ω的滑線變阻器，在接線時(shí)調(diào)整為1500Ω即可。

（2）、接觸電勢(shì)、跨步電勢(shì)的測(cè)量：確認(rèn)接線正確后，取下并聯(lián)在電壓表V1和V2上的電阻Rm后，開始施加電流。電流值應(yīng)盡可能的升高，電流值應(yīng)>20A。在電流穩(wěn)定后讀取電壓表V1和V2的值，V1的讀數(shù)值即為接觸電勢(shì)，V2的讀數(shù)值即為跨步電勢(shì)。

（3）、接觸電壓、跨步電壓的測(cè)量：完成接觸電勢(shì)和跨步電勢(shì)的測(cè)量后，降電流。將電阻Rm恢復(fù)接線，檢查接線正確后，開始施加電流。電流值應(yīng)盡可能的升高，電流值應(yīng)>20A。在電流穩(wěn)定后讀取電壓表V1和V2的值，V1的讀數(shù)值即為接觸電壓，V2的讀數(shù)值即為跨步電壓。

（4）、通過測(cè)得的接觸電壓和跨步電壓，可根據(jù)如下公式推斷出，當(dāng)通過接地裝置入地的最大短路電流值為Imax時(shí)，對(duì)應(yīng)的接觸電壓和跨步電壓的最大值。

4.現(xiàn)場(chǎng)布置

1）接地網(wǎng)的測(cè)試點(diǎn)位置選擇：10KV開關(guān)柜室、110KV開關(guān)站室。

在測(cè)量點(diǎn)處用2m角鋼與測(cè)試點(diǎn)接地扁鐵連接，并垂直于地面豎立，作為接觸電勢(shì)和接觸電壓的測(cè)量點(diǎn)。

2）電流極位置的選擇及布置：電流極的選擇應(yīng)距測(cè)試點(diǎn)1788m處；并打入1跟3m深L80×8mm角鋼作為試驗(yàn)電流極。

3）電壓極位置的選擇及布置：電壓極沿每個(gè)測(cè)試點(diǎn)向電流極延伸至1072m處打入1m深L80×8mm角鋼作為試驗(yàn)電壓極。同時(shí)應(yīng)注意電流極、電壓極的打入深度應(yīng)在1.5m土層以下打入。在電流極、電壓極打入過程中應(yīng)灌入降阻劑，從而使電流極、電壓極與土壤良好接觸，端頭露出地面150—200mm以便連接引線。

4）電流線、電壓線的布置：電流線由測(cè)試點(diǎn)向電流極直線布置，電壓線由測(cè)試點(diǎn)向電壓極直線布置，在布置電壓線時(shí)為避免與電流線之間發(fā)生互感干擾，應(yīng)與電流線相隔至少5m平行布置。

篇3

關(guān)鍵詞：接地系統(tǒng) 安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

1 概述

接地網(wǎng)是變電站安全運(yùn)行的重要保證。變電站接地網(wǎng)主要電氣參數(shù)是接地電阻，接觸電勢(shì)和跨步電勢(shì)。接地系統(tǒng)安全評(píng)估是一個(gè)確定人體所承受的最大接觸電勢(shì)和跨步電勢(shì)與給定的安全標(biāo)準(zhǔn)比較的測(cè)試。目前國(guó)際應(yīng)用較廣泛的安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)有IEEE-80-2000，IEC-471-1，EA-TS41

-24，BS7354等。本文通過一個(gè)實(shí)際算例對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析比較，以對(duì)實(shí)際接地系統(tǒng)的安全評(píng)估提供參考。

2 電路模型

在討論人體可承受的電壓之前，應(yīng)該簡(jiǎn)要說明一下人體可承受的電流。電流通過人體重要器官時(shí)的作用取決于電流作用的時(shí)間，強(qiáng)度及頻率。電流通過人體時(shí)最大的危險(xiǎn)是電流會(huì)引起心室的震顫和呼吸的停止。不引發(fā)心室震顫和呼吸停止的電流IB的大小，在0.03秒到3秒的時(shí)間范圍內(nèi)，取決于人體所吸收的能量，SB=IB2×ts（1）

這里，ts是電流通過的時(shí)間；人體的接觸電壓和跨步電壓可用如下的等效電路表示，圖中，Vth是未發(fā)生觸電時(shí)H與F之間的電壓；Zth是發(fā)生觸電時(shí)電源的等效阻抗；RB是人體的電阻。

3 各標(biāo)準(zhǔn)中安全標(biāo)準(zhǔn)定義的比較

3.1 IEEE-80-2000標(biāo)準(zhǔn) IEEE-80-2000標(biāo)準(zhǔn)中提出人體可以承受的電流IB，對(duì)于體重為70公斤的人，IB=■（2）

并給出了標(biāo)準(zhǔn)接觸電壓Et和實(shí)際接觸電壓Em的計(jì)算公式，Et=（1000+1.5Csρs）■ （3）

其中Cs是電阻率的減小系數(shù)，ρs是地表碎石層的電阻率。Em=■ （4）

其中km是接地網(wǎng)的幾何因數(shù)，ki是對(duì)km的誤差校正因數(shù)，Lm是埋設(shè)導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度，ρ是土壤的電阻率，IG是流入的故障電流。

該標(biāo)準(zhǔn)未考慮鞋的電阻，它通過比較實(shí)際接觸電壓是否小于標(biāo)準(zhǔn)接觸電壓來確定是否達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 BS7354標(biāo)準(zhǔn) BS7354標(biāo)準(zhǔn)給出的實(shí)際接觸電壓的計(jì)算公式：VT=■{ln（h/d）0.5+Cs}ki （5）

其中，Cs是電阻率的減小系數(shù)，R是網(wǎng)孔電阻，L是接地導(dǎo)體的總長(zhǎng)度，h是接地網(wǎng)埋設(shè)深度，d是導(dǎo)體的直徑，V是網(wǎng)孔的電位升，ki=（0.15n +0.7），n是平行導(dǎo)體的總數(shù)量。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，VT定義為沿接地網(wǎng)對(duì)角線向外1m的電壓與接地網(wǎng)到地表的電壓之和。

在BS7354標(biāo)準(zhǔn)中沒有給出標(biāo)準(zhǔn)接觸電壓的計(jì)算公式，而是給出了接觸電壓的等效電路，如圖2所示。

通過公式，

VT=IT（RB+■） （6）

計(jì)算出通過人體的電流IT與IEC-471-1中給出的人體可承受的電流時(shí)間圖進(jìn)行比較。圖中RLF，RRF分別是左右腳鞋的電阻，RC是接觸電阻，RB是人體電阻。

3.3 EA-TS41-24標(biāo)準(zhǔn) EA-TS41-24給出的實(shí)際接觸電壓的計(jì)算公式，Et（grid）=■（7）

類似于IEEE-80-2000中的公式，但其中的參數(shù)計(jì)算有所不同。其中Ke是考慮到網(wǎng)格上均勻分布電流作用的因數(shù)，Kd是Ke對(duì)于不均勻分布的電極電流的修正參數(shù)，L是所有導(dǎo)體的長(zhǎng)度，包括垂直接地棒，Lp是接地網(wǎng)的周長(zhǎng)。且EA-TS41-24要求接地網(wǎng)周圍要設(shè)有圍欄，距離為兩米，圍欄的接觸電壓公式為：Et（fence）=■（8）

其中Kf=0.26Ke。

EA-TS41-24也沒有給出標(biāo)準(zhǔn)接觸電壓的公式，而是借助于IEC-471-1中給出的人體可承受的電流時(shí)間圖來確定是否安全。

■

圖3 IEC電流通過人體影響曲線

圖中，線a為觸電者有感覺與反應(yīng)的起始線0.5mA。在a線左方無感覺無反應(yīng)，即“區(qū)域1”，為無反應(yīng)區(qū)。從該線開始，右方為“區(qū)域2”為有感覺與反應(yīng)區(qū)。線b稱為安全曲線。線b到線c之間為“區(qū)域3”，為非致命的病理生理效應(yīng)區(qū)，可能發(fā)生痙攣、呼吸困難、心臟機(jī)能紊亂。線c以右，即“區(qū)域4”，為可能致命的心室顫動(dòng)嚴(yán)重?zé)齻ｋU(xiǎn)區(qū)。IEC-471-1標(biāo)準(zhǔn)沒有給出標(biāo)準(zhǔn)接觸電壓和實(shí)際接觸電壓的計(jì)算公式，只是給出了電流通過人體影響曲線，和人體電阻在不同情況下的曲線。

在各標(biāo)準(zhǔn)中通常認(rèn)為跨步電壓是小于接觸電壓的，一般認(rèn)為接觸電壓符合安全值，則跨步電壓也符合安全值。

4 算例分析

下面通過一個(gè)具體的實(shí)際工程算例來分析。某115kV變電站場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù)：變電站長(zhǎng)度a=60m，寬度b=50m，接地網(wǎng)所占面積A=2867m2。鋪設(shè)碎石層厚度hs=0.1m，電阻率ρs=5000Ω?m，場(chǎng)地土壤電阻率ρ=52.33Ω?m。

按照標(biāo)書的初始設(shè)計(jì)：最大故障電流為10kA故障時(shí)間1s；接地網(wǎng)間距D=5m；接地導(dǎo)體條數(shù)nA=nB=12，總長(zhǎng)度LC=1200m， 埋深h=0.8m，直徑d=0.0125m，接地棒設(shè)于接地網(wǎng)邊緣，總數(shù)n=34根，總長(zhǎng)度Lr=81.6m，直徑d2=0.02m，每根長(zhǎng)L2=2.4m。

4.1 根據(jù)IEEE-80-2000標(biāo)準(zhǔn) 計(jì)算實(shí)際接觸電壓，Em=■。km是接地網(wǎng)的幾何因數(shù)，值為0.6，ki是km的誤差校正因數(shù)，值為2.72，LM為埋設(shè)導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度LM=LC+[1.55+1.22（■）]LR=1330m，可以得出

Em=■=642V，

Et=（1000+1.5Csρs）■=781V。

（Cs是電阻率的減小系數(shù)）

實(shí)際接觸電壓小于標(biāo)準(zhǔn)接觸電壓，所以認(rèn)為是安全的。

4.2 根據(jù)BS7354標(biāo)準(zhǔn) 計(jì)算實(shí)際接觸電壓VT=■{ln（h/d）0.5+Cs}ki=848V。其中R是接地極電阻，據(jù)公式計(jì)算可得0.4784Ω；V是地電位升，值為4784V。

由VT=IT（RB+（■）），RB=1000，RF=4000，RC=15000，可得出IT=81mA。

對(duì)照IEC-471-1中給出的人體可承受的電流時(shí)間圖發(fā)現(xiàn)不滿足安全標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 根據(jù)EA-TS41-24標(biāo)準(zhǔn) 圍欄的接觸電壓：

Et（fence）=■=0.26?Et（grid）=215.6V

Et=IT（RB+Rf），得IT=43mA。與IEC-471-1中給出的人體可承受的電流時(shí)間圖進(jìn)行比較，滿足安全標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)論

通過以上對(duì)同一實(shí)際工程算例的計(jì)算比較，發(fā)現(xiàn)BS7354標(biāo)準(zhǔn)比其它兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)更加保守，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況適當(dāng)選擇評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。另外IEEE-80-2000標(biāo)準(zhǔn)中提出人體可以承受的電流IB=■比國(guó)際電工委員會(huì)IEC-471-1標(biāo)準(zhǔn)中通過人體安全電流曲線所顯示的值大。

參考文獻(xiàn)：

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篇4

【關(guān)鍵詞】接地電阻；入地短路電流；接觸電壓；跨步電壓

城市軌道交通工程中設(shè)置主變電站主要是接受城網(wǎng)高壓電源，然后經(jīng)降壓為牽引變電所、降壓變電所提供中壓電源。但是有的主變電站所址選擇在地形特征較復(fù)雜，地質(zhì)條件較差的地方，土壤電阻達(dá)到800Ω·m，屬于高土壤電阻率地區(qū)，這給接地設(shè)計(jì)和保證人身及設(shè)備安全帶來了困難。另外，部分城網(wǎng)高壓電源的系統(tǒng)短路容量較大，有的可達(dá)5000MVA，造成入地短路電流較大。因此，以上因素都對(duì)變電站的接地方案和技術(shù)提出更高的要求。

1、高土壤電阻率對(duì)變電站接地設(shè)計(jì)帶來的問題

其中ρ為土壤電阻率，S為接地網(wǎng)總面積，d為水平接地極的直徑或等效直徑，h為水平接地極的埋設(shè)深度，L0為接地網(wǎng)的外緣邊線總長(zhǎng)度，L為水平接地極的總長(zhǎng)度。

通常情況下，若主變電站設(shè)置在地質(zhì)條件較好的地方，接地網(wǎng)的工頻接地電阻值均能滿足設(shè)計(jì)的要求，但是當(dāng)土壤電阻率達(dá)到800Ω·m時(shí)，以某主變電站為例，接地網(wǎng)總面積6800mm2，接地網(wǎng)埋深0.6m，L0為330m，L為810m時(shí)，按式2可計(jì)算出工頻接地電阻值為4.95Ω，明顯無法滿足設(shè)計(jì)的要求。

接地電阻值過大帶來的問題，首先是會(huì)使接地網(wǎng)電壓異常升高，威脅運(yùn)行人員的人身安全；其次還可能因反擊使得低壓設(shè)備的絕緣遭到破壞，高電壓進(jìn)入控制室，使低壓控制保護(hù)設(shè)備發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)而擴(kuò)大事故；第三，接地電阻值過大還會(huì)使避雷器接地電阻值過高，雷擊過電壓時(shí)，避雷器有可能不會(huì)正常對(duì)地放電，造成避雷器損壞。另由DL/T621-1997中的近似公式可知，R2與S成反比，而接地網(wǎng)的面積受到變電站占地面積的限制不可能很大，若要滿足接地電阻不大于0.5Ω也是比較困難的。

2、大系統(tǒng)短路容量對(duì)變電站接地設(shè)計(jì)帶來的問題

目前電力系統(tǒng)短路容量有的達(dá)到了5000MVA，因此變電站發(fā)生短路故障時(shí)流經(jīng)接地網(wǎng)的入地短路電流將會(huì)很高。

以某110kV主變電站來說，入地短路電流達(dá)到15kA，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滿足接地電阻0.5Ω時(shí)的入地短路電流4kA。

入地短路電流過大，帶來的問題同樣是造成接地網(wǎng)電壓異常升高，破壞低壓設(shè)備的絕緣，使低壓控制保護(hù)設(shè)備誤動(dòng)或拒動(dòng)。

另外按式1可知，當(dāng)I取15kA時(shí)，R≤0.13Ω。工頻接地電阻的目標(biāo)值太小，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上實(shí)現(xiàn)起來比較困難，需充分考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、設(shè)計(jì)方案、采用的輔助措施等，而且為了達(dá)到接地電阻目標(biāo)值可能會(huì)造成盲目的投資，浪費(fèi)資源。

3、高土壤電阻率及大系統(tǒng)短路容量下變電站接地解決方案

除了計(jì)算接觸電壓和跨步電壓，設(shè)計(jì)中還須注意以下因素：①接地導(dǎo)體尺寸，接地導(dǎo)體尺寸與其散流的故障電流有關(guān)，即導(dǎo)體的熱穩(wěn)定。②故障切除時(shí)間，故障切除時(shí)間越快，故障對(duì)人的危害就越小。③接地網(wǎng)上表面的電位分布，接地網(wǎng)的均壓導(dǎo)體一般都等間距布置，由于端部和鄰近效應(yīng)，接地網(wǎng)的邊角處泄漏電流遠(yuǎn)大于中心處，使地電位分布很不均勻，邊角網(wǎng)孔電勢(shì)大大高于中心網(wǎng)孔電勢(shì)，而且這種差值隨接地網(wǎng)面積和網(wǎng)孔數(shù)的增加而加大，均勻土壤表面的電位分布。④地表面的硬化程度，因?yàn)榻佑|電壓和跨步電壓與地表面的土壤電阻率成正比，地表硬化程度越高則允許值越高，對(duì)人越安全。

另外，國(guó)際上變電站接地設(shè)計(jì)一般采用IEEEstd80-2007《IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding》，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也非常具有指導(dǎo)意義。

4、結(jié)論

根據(jù)以上的分析，對(duì)于設(shè)置在高土壤電阻率或大系統(tǒng)短路容量的主變電站，在利用國(guó)內(nèi)電力標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)盲目的降低接地電阻值，應(yīng)進(jìn)行接觸電壓和跨步電壓的校驗(yàn)，合理布置接地網(wǎng)使網(wǎng)孔電壓趨于一致。若確實(shí)需要大幅降低接地電阻時(shí)，采用的輔助措施，應(yīng)該因地制宜，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定合理的方案，同時(shí)應(yīng)注意減小對(duì)周圍環(huán)境的影響。

參考文獻(xiàn)

篇5

關(guān)鍵詞：剩余電流保護(hù)裝置電擊保護(hù)應(yīng)用

GB13955-2005《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的安裝和運(yùn)行》中，對(duì)保裝裝置在直接接觸電擊和間接接觸電擊保護(hù)的作用已有明確要求。

在電氣事故中，最為常見的是電擊事故。電擊事故的發(fā)生，一般是由于人體直接觸及帶電體，接觸到因絕緣損壞而漏電的電氣設(shè)備、或者是站在發(fā)生接地故障點(diǎn)的周圍而使人體受跨步電壓引起的電擊；有時(shí)人體雖未直接接觸高壓帶電體，但由于超過了安全距離，高壓帶電體對(duì)人體放電，造成單相接地所引起的電擊。

這里所講的電擊事故主要是發(fā)生于交流50Hz的低壓電網(wǎng)中，一般可分為直接接觸電擊和間接接觸電擊兩類。

1直接接觸電擊

直接接觸是指人體或牲畜與帶電部分的接觸。由直接接觸所引起的電擊現(xiàn)象，稱為直接接觸電擊。

直接接觸電擊往往根據(jù)電擊時(shí)碰到帶電導(dǎo)體的相線，又分為單相電擊和兩相電擊等。

單相電擊指人體的某一部位與大地接觸，而另一部位碰到一相帶電導(dǎo)體時(shí)而發(fā)生電擊事故。這時(shí)，通過人體的電流回路是從帶電的單相導(dǎo)體經(jīng)人體入地，使人體承受220V相電壓而引起的電擊事故，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。

當(dāng)發(fā)生單相電擊時(shí)，人體所遭受的傷害程度與電網(wǎng)的運(yùn)行方式有關(guān)。在低壓電網(wǎng)中，變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)有接地和不接地兩種系統(tǒng)。

變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)接地系統(tǒng)是目前廣泛采用的220/380V低壓網(wǎng)絡(luò)。如TN系統(tǒng)和TT系統(tǒng)，當(dāng)處于地電位的人體碰觸系統(tǒng)中任一相帶電體時(shí)，人體所承受的電壓是相線對(duì)地的電壓(即相電壓)。此時(shí)通過人體的電流，決定于人體與帶電體的接觸電阻、人體阻抗、人體和鞋子與地面接觸處的電阻、以及中性點(diǎn)接地電阻的大小等。

2間接接觸電擊

間接接觸電擊是指人體或牲畜與故障情況下變?yōu)閹щ姷耐饴犊山咏鼘?dǎo)體的接觸。由間接接觸所引起的電擊現(xiàn)象，稱為間接接觸電擊。

間接接觸電擊方式，一般分以下幾種：

2.1跨步電壓電擊

由于外力(如雷電、大風(fēng)等)的破壞等原因，電氣設(shè)備、避雷針的接地點(diǎn)，或者斷落導(dǎo)線著地點(diǎn)附近，將有大量的擴(kuò)散電流向大地流入，而使周圍地面上分布著不同電位，具有雙曲線的特點(diǎn)，如圖1所示。

跨步電壓電擊是指人的雙腳同時(shí)踩在不同電位的地面時(shí)，因雙腳間具有電位差而引起的電擊事故。最大的跨步電壓出現(xiàn)在離帶電體接地處地面水平距離0.8m處與帶電體接地處之間。

當(dāng)人體遇到跨步電壓時(shí)，電流也會(huì)流過人體。雖然電流沒有通過人體的重要器官，僅沿著下半身流過，但當(dāng)跨步電壓較高時(shí)，就會(huì)發(fā)生雙腳抽筋，跌倒在地上，由于頭腳之間的距離大，故作用于身體上的電壓增高，電流相應(yīng)增大，并且有可能使電流通過人體的重要器官，而引起人身電擊死亡事故。

2.2接觸電壓電擊

接觸電壓是指在同時(shí)可觸及的兩點(diǎn)之間所呈現(xiàn)的電位差。如因電氣設(shè)備絕緣損壞或發(fā)生接地短路故障，而使人體同時(shí)接觸具有不同電位的兩處，這時(shí)加在人體兩處之間的電壓，即為接觸電壓。由于接觸電壓引起人體電擊，稱為接觸電壓電擊。

接觸電壓的大小是隨著人體所站立的位置不同而不同，一般僅是帶電設(shè)備對(duì)地電壓的一部分。譬如圖1中所示的接觸電壓Ue，在距接地體周圍20m之內(nèi)是小于帶電設(shè)備的對(duì)地電壓Ue，20m之外是等于帶電設(shè)備的對(duì)地電壓。人若站在20m外觸及電動(dòng)機(jī)的外殼，則所承受的接觸電壓為：220-0＝220V，即等于帶電設(shè)備的對(duì)地電壓。

3直接接觸電擊保護(hù)

直接接觸電擊保護(hù)是防止人體直接觸及電氣設(shè)備的帶電導(dǎo)體而造成的電擊傷亡事故，剩余電流保護(hù)裝置在直接接觸電擊保護(hù)中，當(dāng)基本保護(hù)措施失效時(shí)，可作為直接接觸電擊保護(hù)的補(bǔ)充保護(hù)和后備保護(hù)。對(duì)于接觸電動(dòng)工具及移動(dòng)式用電設(shè)備的人員，如接觸電鉆、電錘、脫粒機(jī)、潛水泵，鼓風(fēng)機(jī)，電噴砂機(jī)、吸塵機(jī)，以及臨時(shí)架設(shè)的供電線路等，因?yàn)樵谑褂脮r(shí)往往容易發(fā)生帶電導(dǎo)體和人體直接接觸的電擊事故。當(dāng)額定工作電壓為安全電壓以上時(shí)，如果發(fā)生了直接接觸的電擊事故，導(dǎo)致傷亡的危險(xiǎn)性較高，所以應(yīng)在供電回路中安裝動(dòng)作電流為30mA，一般型（無延時(shí)）動(dòng)作的剩余電流動(dòng)作斷路器。

對(duì)于手持式電動(dòng)工具，如電鉆、電砂輪、電鋸等，如果沒有雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣，當(dāng)額定工作電壓為安全電壓以上時(shí)，使用時(shí)容易發(fā)生帶電導(dǎo)體和人體直接接觸電擊事故。所以，這類電動(dòng)工具也應(yīng)在供電回路中安裝動(dòng)作電流為30mA，一般型（無延時(shí)）動(dòng)作的剩余電流動(dòng)作斷路器，或使用動(dòng)作電流為30mA，一般型（無延時(shí)）動(dòng)作的剩余電流動(dòng)作保護(hù)插座。

這里應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)指出，當(dāng)人體和帶電導(dǎo)體直接接觸時(shí)，在剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置動(dòng)作切斷電源之前，通過人體的電流和剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的動(dòng)作電流選擇無關(guān)，它完全由人體觸及的電壓和人體電阻所決定。

剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置不能限制通過人體的故障電流，用于直接接觸電擊保護(hù)的剩余電流保護(hù)裝置，必須具有一般型（無延時(shí)）動(dòng)作特性，這是對(duì)直接接觸電擊提供安全保護(hù)的必要條件。

4間接接觸電擊保護(hù)

剩余電流保護(hù)裝置的主要功能是作為間接接觸電擊保護(hù)。作間接接觸電擊保護(hù)的目的，是為了防止用電設(shè)備在發(fā)生絕緣損壞時(shí)，在金屬外殼等外露部件上呈現(xiàn)危險(xiǎn)接觸電壓。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，正好人體碰觸故障設(shè)備的外殼，被電擊者與故障回路并聯(lián)，大部分的故障電流流經(jīng)保護(hù)導(dǎo)體，使剩余電流保護(hù)裝置立即切斷電源。對(duì)人體不會(huì)造成傷害。

在TN系統(tǒng)間接接觸電擊保護(hù)，必須滿足：

Zs×Ia≤UO

式中Zs--阻抗，包括電源到故障點(diǎn)間的帶電導(dǎo)體，以及故障點(diǎn)到電源之間的保護(hù)導(dǎo)體阻抗之和（W）；

UO--對(duì)地標(biāo)稱交流電壓有效值（V）；

Ia--保證保護(hù)裝置在規(guī)定的相應(yīng)時(shí)間內(nèi)自動(dòng)斷開的電流（對(duì)剩余電流保護(hù)裝置即為IΔn）(A)。

在TT系統(tǒng)中間接接觸保護(hù)必須滿足：

RA×Ia≤50V

式中RA--接地裝置電阻和外露可接近導(dǎo)體的接地電阻之和（W）；

Ia--保證保護(hù)裝置在規(guī)定的相應(yīng)時(shí)間內(nèi)自動(dòng)斷開電流（對(duì)剩余電流保護(hù)裝置即為IΔn)（A）；

50V--在一般情況下，允許的接觸電壓極限值。

一般對(duì)于額定電壓為220V或380V的固定式電氣設(shè)備，如水泵、輾米機(jī)、磨粉機(jī)、排風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)，以及其他容易和人接觸的電氣設(shè)備，當(dāng)這些用電設(shè)備的金屬外殼接地電阻在500W以下時(shí)，單機(jī)配用的剩余電流保護(hù)裝置可選用30~50mA一般型（無延時(shí)）動(dòng)作的保護(hù)裝置；對(duì)額定電流在100A以上的大型電氣設(shè)備，或者帶有多臺(tái)電氣設(shè)備的供電回路，可以選用50~100mA動(dòng)作的剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置；當(dāng)用電設(shè)備的接地電阻在100W以下時(shí)，也可選用動(dòng)作電流為200~500mA的剩余電流動(dòng)作斷路器，用于間接接觸保護(hù)的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器，可以用一般型（無延時(shí)）動(dòng)作型產(chǎn)品。有些重要的電氣設(shè)備，為了減少偶然的停電事故，也可以選用延時(shí)0.2s的延時(shí)型保護(hù)裝置。

對(duì)額定電壓為220V家用電氣設(shè)備，如洗衣機(jī)、電冰箱、電熨斗、電視機(jī)、電風(fēng)扇等，經(jīng)常要和沒有經(jīng)過安全用電專業(yè)訓(xùn)練的居民接觸，而這些用電設(shè)備往往帶有頻繁操作的插頭，容易發(fā)生直接接觸電擊的危險(xiǎn)；另一方面按照家用電器安全標(biāo)準(zhǔn)，這些家用電氣設(shè)備外殼都應(yīng)有接地保護(hù)，因此必須帶有接地專用線的三眼插座，有些未經(jīng)改造的老式住宅沒有考慮接地保護(hù)設(shè)施，一般都不帶三眼插座，所以用戶往往購買了家用電器后，仍舊將帶有接地保護(hù)的三眼插頭改為二眼插頭使用，因此有些家用電器在沒有安全保護(hù)措施的情況下使用。這樣，當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生漏電碰殼等故障時(shí)，設(shè)備外殼可呈現(xiàn)和工作電壓相同的危險(xiǎn)電壓，當(dāng)人體觸及時(shí)，危險(xiǎn)程度和直接接觸電擊相同。而且在實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)還把與外殼相連的接地保護(hù)線和電源線接錯(cuò)，而發(fā)生電擊事故，再加上一些家用電器絕緣差，電擊危險(xiǎn)性更大。

篇6

道路兩旁及附近山上的草長(zhǎng)得格外茂盛，幾乎遮住了我的膝蓋。瓦藍(lán)瓦藍(lán)的天空飄著大朵大朵雪白的云，真好似“驚濤拍岸，卷起千堆雪”，只是這場(chǎng)景出現(xiàn)在天空中，又有一種別樣的美。

“太美啦！”迎著徐徐涼風(fēng)，我們?cè)谏巾數(shù)墓飞先鰵g地奔跑著，有時(shí)還會(huì)跑到草叢里采摘幾朵野花。

“媽媽，快看！這兒有一大束白色的花！”我朝媽媽大喊。

老媽跑向我：“不會(huì)是干枝梅吧？聽說只有內(nèi)蒙古高原上才有呢！”

“我想起來了，朱老師在作文課上給我們看過的！”我頓時(shí)激動(dòng)起來，蹲下身，仔細(xì)看。那是一大束干枝梅，花朵很小，開得密密匝匝，花形像星星，花朵底部是粉色的星星，花朵上部是白色的星星，有的花朵中間還長(zhǎng)出了黃色的小星星。怎么有這么多星星呀，難道是神仙把銀河里的星星撒向了人間？整株花沒有葉子，只有綠色的枝干，我把它輕輕拔起，微微抖一抖，整株花就發(fā)出“沙沙沙”的似干花抖動(dòng)的聲音，怪不得它叫“干枝梅”呢！

我把它捧在手里，欣喜萬分。初識(shí)它在濟(jì)南，沒想到，卻在千里之外的內(nèi)蒙古高原再次見到它，這就是緣分吧！

我仔細(xì)一聞，有一股淡淡的清香，真如梅花，清麗淡雅。

返程的路上，我們又累又渴。說來也巧，駛出幾公里后，我們看見路邊停著一輛車，有幾個(gè)人正圍在一個(gè)小桌前吃香瓜。旁邊就是一個(gè)瓜棚，一大片瓜田頓時(shí)躍入眼簾。綠油油的瓜葉間，結(jié)著大小不一的瓜。小的瓜，皮是深綠色的，上面還有一層極細(xì)小的絨毛。大的瓜，皮是非常淺的綠色，有的顏色甚至十分接近乳白色，上面幾乎沒有絨毛。

我們走進(jìn)瓜棚，瓜農(nóng)熱情地切開幾個(gè)香瓜讓我們品嘗。我迫不及待地擦了擦手，拿起一塊，一口咬下去。哇！又脆又甜！這是我第一次吃到這么甜的香瓜。

只品嘗幾塊當(dāng)然不過癮，我們決定去地里摘一些，帶回家給姥姥姥爺吃。我拎著袋子，跑進(jìn)瓜田，穿行在地壟間，不停地尋找，想要找到最大最甜的香瓜。瓜農(nóng)告訴我們，瓜皮的顏色越淺、個(gè)頭越大就越甜。我挑中了一個(gè)白白胖胖的香瓜，左手輕輕握住香瓜，右手抓住瓜藤，并用力掐斷瓜藤，香瓜便落到了我的手中。沒一會(huì)兒，我就摘了七八個(gè)，媽媽和哥哥也摘了滿滿兩袋子。

稱重交錢后，瓜農(nóng)又送了我們兩個(gè)洗干凈的香瓜，讓我們帶著在路上吃。我們一再道謝，揮手告別了瓜農(nóng)。

吃著脆甜的香瓜，回想著這一天的經(jīng)歷，真是收獲滿滿的！

好了，我的內(nèi)蒙古之旅就介紹完畢了，同學(xué)們還滿意嗎？對(duì)內(nèi)蒙古的大草原產(chǎn)生了興趣嗎？有的話就找時(shí)間去看看吧，一定不會(huì)失望哦！（全文完）

篇7

【關(guān)鍵字】金屬屋面鋼柱 均壓網(wǎng)格 等電位聯(lián)結(jié)

Abstract : According to the design specification of the building lightningproof GB50057-2010 briefly analysis,this article put forward some opinions, and strive to make steel structure plant lightning protection design do ensure safety and security, power supply reliable and reasonable in economy.

key words :metal roof, steel, all pressure grid, equipotential connection

中圖分類號(hào)：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

鋼結(jié)構(gòu)廠房造型美觀大方，色彩多樣，空間利用率高，建設(shè)周期短，工程造價(jià)低，因而得到廣泛的應(yīng)用。由于鋼結(jié)構(gòu)廠房獨(dú)特的建筑體系，使得此類廠房和混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑的防雷工程設(shè)計(jì)和施工有較大的差異。筆者通過工程設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房防雷設(shè)計(jì)的相關(guān)問題作一些粗淺的探討。

1鋼結(jié)構(gòu)廠房的建筑體系

鋼結(jié)構(gòu)廠房基礎(chǔ)通常采用鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)和鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，前者在地質(zhì)情況較好的場(chǎng)地使用，后者則應(yīng)用于地質(zhì)情況較差的場(chǎng)地。澆注基礎(chǔ)時(shí)需預(yù)埋地腳螺栓，以便固定鋼柱。

鋼結(jié)構(gòu)廠房的主鋼架（梁、柱）一般選用焊接型鋼或熱軋型鋼，次構(gòu)件（檁條）選用高強(qiáng)度的、經(jīng)防腐處理的冷彎薄壁C型或Z型鋼，次構(gòu)件和主鋼架通常采用螺栓連接。

鋼結(jié)構(gòu)廠房的外墻和屋頂一般采用彩鋼壓型板和彩鋼夾芯板，并采用自攻螺栓和屋頂、墻體內(nèi)設(shè)置的檁條連接。彩鋼壓型板和彩鋼夾芯板的連接方式一般為咬合連接或者搭接連接。鋼結(jié)構(gòu)廠房的外墻做法一般采用下部砌1.2m高、0.3m厚的磚（加氣混凝土砌塊）墻，上部設(shè)彩鋼夾芯板墻或者彩鋼壓型板墻。

2鋼結(jié)構(gòu)廠房的防雷及接地

2.1選擇防雷接地型式

對(duì)于防雷接地，主要是通過將雷電產(chǎn)生的雷擊電流通過接地網(wǎng)引入大地，從而對(duì)建筑物起到保護(hù)作用。一般采用兩種防雷型式，獨(dú)立接閃桿和法拉第籠。它們是兩種不同的防雷模式，在防雷原理上有著明顯的區(qū)別。

獨(dú)立接閃桿的原理是空中攔截閃電，使雷電通過自身放電，從而保護(hù)建筑物免受雷擊。但是接閃桿保護(hù)的空間內(nèi)仍有電磁感應(yīng)作用，接閃桿附近是強(qiáng)的電磁感應(yīng)區(qū)，有很大的電位梯度，在它周圍有較陡的跨步電壓存在，在這一范圍內(nèi)的人員會(huì)有生命危險(xiǎn)。

法拉第籠的原理是利用建筑的接閃網(wǎng)格、引下線及基礎(chǔ)接地網(wǎng)形成封閉的“金屬網(wǎng)殼體”來保護(hù)建筑物免受雷擊。實(shí)驗(yàn)證明，一個(gè)封閉的金屬殼體是全屏蔽的，在雷電流通過時(shí)，主要是沿著殼體的外表面流入大地，且法拉第籠下部的接地環(huán)、等電位均壓網(wǎng)也避免了人在此等電位環(huán)境中被雷擊的危險(xiǎn)。

因此，鋼結(jié)構(gòu)廠房的一般采用法拉第籠防雷接地型式。

2.2接閃器

根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057-2010）第5.2.7條，可以利用廠房金屬屋面作防雷接閃器（第一類防雷建筑物除外），并提出了四點(diǎn)要求：①金屬板之間采用銅鋅合金焊、熔焊、卷邊壓接、縫接、螺釘或螺栓連接等；②金屬板下面無易燃物品時(shí)，鉛板的厚度不應(yīng)小于2mm，不銹鋼、熱鍍鋅鋼、鈦和銅板的厚度不應(yīng)小于0.5mm，鋁板的厚度不應(yīng)小于0.65mm，鋅板的厚度不應(yīng)小于0.7mm；③金屬板下面有易燃物品時(shí)，不銹鋼、熱鍍鋅鋼和鈦板的厚度不應(yīng)小于5mm，鋁板不應(yīng)小于7mm；④金屬板應(yīng)無絕緣被覆層（注：薄的油漆保護(hù)層或1mm厚瀝青層或0.5mm厚聚氯乙烯層均不屬于絕緣被覆層）。

常見的金屬屋面板系統(tǒng)有搭接式、暗扣式、扣蓋式和直立鎖縫式。每種連接方式都有各自不同的特點(diǎn)。搭接式屋面板系統(tǒng)安裝方便、造價(jià)低廉,但緊固件穿透屋面板,存在漏水的可能性，且搭接式連接的緊固件易松弛，金屬易疲勞、銹蝕。暗扣式和扣蓋式屋面板系統(tǒng)抗風(fēng)承載力低,密封性欠佳,安裝時(shí)可能出現(xiàn)假扣合,存在安全隱患。直立鎖縫式屋面板系統(tǒng)密封防水性能較好,抗風(fēng)承載力高,具有很好的熱脹冷縮和防滲能力,因此直立鎖縫屋面板系統(tǒng)成為當(dāng)今鋼結(jié)構(gòu)建筑金屬屋面系統(tǒng)的首選。直立鎖縫是卷邊壓接的方式之一，采用此種方式連接完全滿足規(guī)范的要求。

鋼結(jié)構(gòu)廠房屋面的保溫隔熱層通常選用離心玻璃絲棉、防火巖棉和硬質(zhì)聚氨脂。玻璃絲棉和防火巖棉屬A級(jí)建筑材料，屬于不燃燒材料。硬質(zhì)聚氨脂屬B級(jí)建筑材料，為難燃體。所以金屬屋面下方采用此類材料作保溫隔熱層的廠房，利用金屬屋面作接閃器時(shí)，能滿足規(guī)范要求。

屋面板的厚度選擇一般考慮三個(gè)因素：第一是風(fēng)荷載；第二是雪荷載；第三是檁距。所以，不同地域可能所選的屋面板厚度就不一樣。一般情況下檁距在1.5m左右時(shí)，屋面面板厚度為0.6mm，底板厚度為0.5mm。當(dāng)然，電氣設(shè)計(jì)人員作防雷設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)和結(jié)構(gòu)專業(yè)及時(shí)溝通，如選用的金屬屋面板厚度不滿足規(guī)范要求時(shí)，則應(yīng)該參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集在廠房屋頂上敷設(shè)接閃網(wǎng)格，接閃網(wǎng)格大小應(yīng)該按規(guī)范的要求和各類廠房的防雷類別嚴(yán)格對(duì)應(yīng)。

規(guī)范注釋提到“薄的油漆保護(hù)層”不算是絕緣被覆層。因此，可以認(rèn)為彩色涂層鋼板無絕緣被覆層。

另外，現(xiàn)代廠房節(jié)能措施的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是，充分利用自然采光，因此鋼結(jié)構(gòu)廠房的屋頂上一般都設(shè)有大面積的采光帶 ，這給利用金屬屋面作接閃器帶來一定的影響，因此在設(shè)計(jì)中我們應(yīng)該注明屋頂?shù)慕饘贆_條應(yīng)與金屬屋面板有可靠的電氣連通，這樣采光帶正下方的金屬檁條之間就可以形成避雷網(wǎng)格，并與金屬屋面共同構(gòu)成可靠的接閃器。

綜上所述，厚度達(dá)到0.5mm的鋼結(jié)構(gòu)廠房的屋面壓型鋼板（或夾芯板）和屋頂金屬檁條以及廠房金屬外墻可以共同構(gòu)成可靠的接閃器。

2.3引下線

篇8

[關(guān)鍵詞]觸電；接地；剩余電流保護(hù)裝置

電對(duì)人體的傷害主要來自電流。電流對(duì)人體的傷害可以分為兩種類型即電傷和電擊。電傷是指由于電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)對(duì)人體的外表造成的局部傷害。電擊是指電流流過人體內(nèi)部造成人體內(nèi)部器官的傷害。電擊是觸電事故中后果最嚴(yán)重的一種，絕大部分觸電死亡事故都是電擊造成的。通常所說的觸電事故主要是指電擊。

一、 人體的觸電種類

觸電的方式很多，可以歸納為三類。

1、 人體與帶電體的直接接觸觸電

人體與帶電體的直接接觸觸電又可分為單相觸電和兩相觸電兩種

1） 單相觸電是指體接觸三相電網(wǎng)中帶電體中的某一相時(shí)，電流通過人體流入大地的觸電方式。電力網(wǎng)可分大接地短路電流系統(tǒng)和小接地短路電流系統(tǒng)，由于這兩種系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式不同，發(fā)生單相觸電時(shí)，電流經(jīng)過人體的路徑及大小就不一樣，觸電危險(xiǎn)性也不同。

a、 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的單相觸電。當(dāng)人體觸及某一相導(dǎo)體時(shí)，相電壓作用于人體，電流經(jīng)過人體、大系統(tǒng)中性點(diǎn)接地裝置、中性線，形成閉合回路。由于中性點(diǎn)接地裝置的電阻比人體電阻小得多，則相電壓幾乎全部加在人體上，足以使人致命。

b、 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相觸電。由于導(dǎo)線與地之間存在對(duì)地電抗（由線路的絕緣電阻R和對(duì)地電容C組成），則當(dāng)人體觸及某一相導(dǎo)體時(shí)，電流以人體、大地、另兩相導(dǎo)線對(duì)地電抗構(gòu)成回路，通過人體的電流與對(duì)地電抗數(shù)值有關(guān)。在低壓系統(tǒng)中對(duì)地電容很小，通過人體的電流主要決定于線路的絕緣電阻R。正常情況下，R相當(dāng)大，通過人體的電流很小，一般不致于造成對(duì)人體的傷害：但當(dāng)線路絕緣下降，R減小時(shí)單相觸電對(duì)人體危害仍然存在。在高壓系統(tǒng)中，線路對(duì)地電容較大，則通過人體的電容電流較大，將危及生命。

2） 兩相觸電是指人體同時(shí)接觸帶電設(shè)備或線路的兩相導(dǎo)體時(shí)，電流從一相導(dǎo)體經(jīng)人體流入另一相，構(gòu)成閉合回路的觸電方式。此時(shí)加在人體上的電壓為線電壓，通過人體的電流與系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式無關(guān)，其大小只決定于人體電阻和接觸的兩相導(dǎo)體的接觸電阻之和。因此它比單相觸電的危險(xiǎn)性更大。

2、 間接觸電

間接觸電是由于電報(bào)設(shè)備絕緣損壞發(fā)生接地故障，設(shè)備金屬外殼及接地點(diǎn)周圍出現(xiàn)對(duì)地電壓引起的，包括跨步電壓觸電和接觸電壓觸電兩種。

1） 跨步電壓觸電。人在有電位分布的故障區(qū)域內(nèi)行走，其兩腳之間呈現(xiàn)出電位差，此電位差稱為跨步電壓，由跨步電壓引起的觸電稱跨步電壓觸電。《電業(yè)安全工作規(guī)程》規(guī)定，發(fā)后高壓設(shè)備、導(dǎo)線接地故障時(shí)，室內(nèi)不得接近接地故障4m以內(nèi)（因室，內(nèi)狹窄，地面較為干燥，離開4m之外一般不會(huì)遭到跨步電壓的傷害），室外不得接近接地故障8m以內(nèi)。如果要進(jìn)入互范圍內(nèi)工作，為防止跨步電壓觸電，進(jìn)入人員應(yīng)穿絕緣鞋。

2） 接觸電壓觸電。在正常情況下，電氣設(shè)備的金屬外殼是不帶電的，由于絕緣損壞、設(shè)備漏電，使設(shè)備的金屬外殼帶電。接觸電壓是指人觸及漏電設(shè)備的外殼，加于人手與腳之間的電位差（腳距漏電設(shè)備0.8m，手觸及設(shè)備處距地面垂直距離1.8m），由接觸電壓引起的觸電叫接觸電壓觸電。若設(shè)備的外殼不接地，在此接觸電壓下的觸目驚心電情況與單相情況相同；若設(shè)備外殼接地，則接觸電壓為設(shè)備外殼對(duì)地電位與人站立點(diǎn)的對(duì)地電位之差。

3、 與帶電體的距離小于安全距離的觸電

前述幾類觸電事故，都是人體與帶電體直接（間接）接觸是發(fā)生的。實(shí)際上，當(dāng)人體與帶電體（特別是高壓帶電體）的空氣間隙小于一定的距離時(shí)，雖然人體沒有接觸帶電體，也可能發(fā)生觸電事故。這是因?yàn)榭諝忾g隙的絕緣強(qiáng)度是有限度的，當(dāng)人體與帶電體的距離足夠近時(shí)，人體與帶電體間的電場(chǎng)強(qiáng)度將大于空氣的擊穿場(chǎng)強(qiáng)，空氣被擊穿，帶電體對(duì)人體放電，并在人體與帶電體間產(chǎn)生電弧，此時(shí)人體將受到電弧灼傷及電擊的雙重傷害。這種與帶電體距離小于安全距離的弧光放電觸電事故多發(fā)生高壓系統(tǒng)中。防止這類事故的發(fā)生，國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不同電壓等級(jí)的最小安全距離，工作人員距帶電體的距離不允許挑戰(zhàn)于此距離值。

二、 剩余電流保護(hù)裝置

防止人體觸電的技術(shù)措施有包括電氣設(shè)備進(jìn)行安全接地，在容易觸電的場(chǎng)合采用安全電壓、安全圍欄、危險(xiǎn)警告裝置，加裝剩余電流保護(hù)裝置等。

在低壓配電網(wǎng)和用戶中安裝剩余電流保護(hù)裝置是防止觸電事故發(fā)生的重要措施。剩余電流保護(hù)裝置又通俗的稱作觸電保安器或簡(jiǎn)稱保護(hù)器（保安器），它是有效防止低壓觸、漏電事故的重要保護(hù)電器裝置?，F(xiàn)在剩余電流保護(hù)裝置在城鄉(xiāng)用戶中已基本普及，從而使用戶有效地避免了因誤觸帶電設(shè)備而可能招致的觸電傷害，在農(nóng)村，人們樸素地把剩余電流保護(hù)裝置稱為“保命器”。

剩余電流保護(hù)裝置必須具有剩余電流動(dòng)作的選擇性、切斷故障的快速性、檢測(cè)剩余電流的靈敏性和自身運(yùn)行的可靠性，才可能確保供電的安全性和可靠性。

1、 剩余電流保護(hù)裝置的種類和工作原理

1） 反映零序電流的剩余電流保護(hù)裝置

這種裝置由中間執(zhí)行元件接受電網(wǎng)發(fā)生接地故障時(shí)所產(chǎn)生的零序電流信號(hào)，去斷開被保護(hù)設(shè)備的控制回路，切除故障部分。反映零序電流的剩余電流保護(hù)裝置可作為中性點(diǎn)接地和不接地系統(tǒng)中的電氣設(shè)備及線路的漏電保護(hù)。它既可作為漏電、觸電、短路保護(hù)，也可用來防止設(shè)備絕緣損壞，產(chǎn)生接地故障電流而引起火災(zāi)、爆炸，有應(yīng)用范圍廣、管理方便、工作可靠、使用效果良好等優(yōu)點(diǎn)，但由于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、制作精度要求較高，造價(jià)也相應(yīng)提高。按中間執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)不同剩余電流保護(hù)裝置可發(fā)為靈敏繼電器型、電磁型和電子式三種。

2） 脈沖相位型剩余電流保護(hù)裝置

電力網(wǎng)中總是存在著一定的漏電電流，而且線路的絕緣水平越差，漏電電流越大。當(dāng)發(fā)生觸電或接地故障時(shí)，將引起漏電流的突變。此時(shí)觸電鑒別電路中的微分電路將形成脈沖。脈沖相位型剩余電流保護(hù)裝置就采用這一突變的脈沖變量作為觸電或接地的依據(jù)，推動(dòng)執(zhí)行電路，使開關(guān)分閘。

3） 多功能雙保護(hù)三相剩余電流保護(hù)裝置

多功能雙保護(hù)三相剩余電流保護(hù)裝置除了作為漏電保護(hù)外還增加多項(xiàng)功能：

a、 直讀線路的合成泄漏電流，同時(shí)還可以平衡調(diào)節(jié)時(shí)使用。

b、 可用來保護(hù)電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行，以免電動(dòng)機(jī)被燒毀。

c、 重合閘功能

d、 完全獨(dú)立的主保護(hù)電路和后備保護(hù)電路

2、 剩余電流保護(hù)裝置的三級(jí)保護(hù)方式

1） 總保護(hù)。剩余電流保護(hù)的總保護(hù)設(shè)在低壓網(wǎng)的電源處，當(dāng)電網(wǎng)中任一點(diǎn)發(fā)生接地或觸電，只要電流達(dá)到其動(dòng)作值，總保護(hù)動(dòng)作。

2） 中級(jí)保護(hù)。又稱二級(jí)保護(hù)，通常裝設(shè)在電網(wǎng)的大分支處，可保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的一部分。

3） 末級(jí)保護(hù)。又稱三級(jí)保護(hù)，用來保護(hù)終端用戶的用電設(shè)備和配電箱。

如下圖給出了剩余電流保護(hù)裝置三級(jí)保護(hù)的示意圖。圖中A1為總保護(hù)，裝于配電變壓器的低壓出線側(cè)，A11、A12、A13裝于各支線的進(jìn)線處；A2、A21、A22構(gòu)成二級(jí)保護(hù)，A21用來保護(hù)生活用電支線，A22用來保護(hù)動(dòng)力分支；Am為生活用電的用戶，An為動(dòng)力用戶，Am和An為三級(jí)用戶。

剩余電流保護(hù)裝置三級(jí)保護(hù)的示意圖

三、 裝置使用注意事項(xiàng)

1、

剩余電流保護(hù)裝置既能起保護(hù)人身安全的作用，還能監(jiān)督低壓系統(tǒng)或設(shè)備的對(duì)地絕緣狀況。但不要以為安裝了剩余電流保護(hù)裝置后，就可以萬無一失而麻痹大意，應(yīng)仍以預(yù)防為主(因它僅是基本保護(hù)措施中的一種附加保護(hù))。只有認(rèn)真做好安全用電的管理、宣傳和教育工作，落實(shí)好有關(guān)各項(xiàng)安全技術(shù)措施，才是實(shí)現(xiàn)安全用電的根本保證。

2、

剩余電流保護(hù)裝置是在人體發(fā)生單相觸電事故時(shí)，才能起到保護(hù)作用的。如果人體對(duì)地處于絕緣狀態(tài)，一旦是觸及了兩根相線或一根相線與一根中性線時(shí)，保護(hù)器就并不會(huì)動(dòng)作，即此時(shí)它起不到保護(hù)作用。

3、

剩余電流保護(hù)裝置安裝點(diǎn)以后的線路應(yīng)是對(duì)地絕緣的。若對(duì)地絕緣降低，漏電電流超過某一定值(通常為15mA左右)時(shí)，保護(hù)器便會(huì)動(dòng)作并切斷電源。所以要求線路的對(duì)地絕緣必須良好，否則將會(huì)經(jīng)常發(fā)生誤動(dòng)作，影響正常用電。

4、

低壓電網(wǎng)實(shí)行分級(jí)保護(hù)時(shí)，上級(jí)保護(hù)應(yīng)選用延時(shí)型剩余電流保護(hù)裝置，其分?jǐn)鄷r(shí)間應(yīng)比下級(jí)保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間增加0.1～0.2s以上。

5、

安裝在總保護(hù)和末級(jí)保護(hù)之間的剩余電流保護(hù)裝置，其額定剩余動(dòng)作電流值，應(yīng)介于上、下級(jí)剩余電流保護(hù)裝置的額定剩余動(dòng)作電流值之間，且其級(jí)差通常應(yīng)達(dá)1.2～2.5倍。

6、

總保護(hù)的額定剩余動(dòng)作電流最大值分別不應(yīng)超過75—100mA(非陰雨季節(jié))及200—300mA(陰雨季節(jié))；家用剩余電流保護(hù)裝置應(yīng)實(shí)現(xiàn)直接接觸保護(hù)，其動(dòng)作電流值不應(yīng)大于30mA；移動(dòng)式電力設(shè)備及臨時(shí)用電設(shè)備的剩余電流保護(hù)裝置動(dòng)作電流值為30mA。

7、

低壓電網(wǎng)總保護(hù)采用電流型剩余電流保護(hù)裝置時(shí)，變壓器中性點(diǎn)應(yīng)直接接地；電網(wǎng)的中性線不得有重復(fù)接地，并應(yīng)保持與相線一樣的良好絕緣；剩余電流保護(hù)裝置安裝點(diǎn)后的中性線與相線，均不得與其他回路共用。

8、 照明以及其他單相用電負(fù)荷要均勻分配到三相電源線上，偏差大時(shí)要進(jìn)行調(diào)整，力求使各相漏電電流大致相等；當(dāng)?shù)蛪壕€路為地理線時(shí)，三相的長(zhǎng)度宜相近。

四、 裝置的運(yùn)行維護(hù)管理工作

1、

剩余電流保護(hù)裝置在投入運(yùn)行后，使用單位應(yīng)建立運(yùn)行記錄和相應(yīng)的管理制度。

2、

管電人員每月至少應(yīng)對(duì)剩余電流保護(hù)裝置進(jìn)行通電跳閘試驗(yàn)，即按動(dòng)試驗(yàn)按鈕，以檢查剩余電流保護(hù)裝置動(dòng)作是否可靠。每當(dāng)雷擊或其它原因使剩余電流保護(hù)裝置動(dòng)作后，應(yīng)作檢查并進(jìn)行跳閘試驗(yàn)。農(nóng)村用電高峰季節(jié)，應(yīng)增加試跳次數(shù)；停用的剩余電流保護(hù)裝置使用前應(yīng)先跳閘試驗(yàn)一次。

3、

為全面掌握剩余電流保護(hù)裝置的運(yùn)行狀況，應(yīng)定期(如在每年安全檢查期間)對(duì)剩余電流保護(hù)裝置進(jìn)行抽樣檢查測(cè)試。

4、

對(duì)剩余電流保護(hù)裝置的測(cè)試工作應(yīng)由專職安全管理人員組織進(jìn)行。定期測(cè)試剩余電流保護(hù)裝置動(dòng)作特性的項(xiàng)目應(yīng)包括剩余動(dòng)作電流值、剩余不動(dòng)作電流值、分?jǐn)鄷r(shí)間。

5、

對(duì)低壓電網(wǎng)的測(cè)試內(nèi)容包括被保護(hù)電網(wǎng)的對(duì)地不平衡泄漏電流、被保護(hù)電網(wǎng)和各種負(fù)載、電機(jī)的絕緣電阻值、配電變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)泄漏電流，以及各用電設(shè)備保護(hù)接地裝置的接地電阻。測(cè)試數(shù)據(jù)與上一次測(cè)試結(jié)果相比較，進(jìn)行綜合分析。對(duì)測(cè)試不合格或有較大缺陷者，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢修或更換。

6、

剩余電流保護(hù)裝置的動(dòng)作特性試驗(yàn)和保護(hù)電網(wǎng)模擬漏電動(dòng)作試驗(yàn)，應(yīng)使用國(guó)家有關(guān)部門檢測(cè)合格的專用測(cè)量?jī)x表，由專業(yè)人員進(jìn)行操作。嚴(yán)禁用相線直接觸碰接地裝置進(jìn)行保護(hù)電網(wǎng)模擬漏電動(dòng)作試驗(yàn)。

7、

試跳、測(cè)試、整定和試驗(yàn)過程必須設(shè)專人記錄，記錄項(xiàng)目和數(shù)據(jù)不得混淆、錯(cuò)誤，以供今后運(yùn)行分析時(shí)參考。

8、

若在剩余電流保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生電擊傷亡事故，應(yīng)檢查保護(hù)器動(dòng)作情況，分析其原因，并寫入事故報(bào)告中。注意：在電力部門未派人檢查前，要保護(hù)好現(xiàn)場(chǎng)，不得改動(dòng)保護(hù)器現(xiàn)場(chǎng)。

9、

剩余電流保護(hù)裝置動(dòng)作后，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)事故原因時(shí)，允許試送電一次，如果再次動(dòng)作，應(yīng)查明原因找出故障，不得連續(xù)強(qiáng)行送電。除經(jīng)檢查確認(rèn)為剩余電流保護(hù)裝置本身故障外，嚴(yán)禁私自拆除剩余電流保護(hù)裝置強(qiáng)行送電。

10、

剩余電流保護(hù)裝置的維修應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行，運(yùn)行中遇有異常現(xiàn)象應(yīng)找電工處理，以免擴(kuò)大事故范圍。

篇9

［關(guān)鍵詞］建筑物防雷設(shè)施裝置間距跨步電壓埋地深度接地電阻

一、前言

在建筑物防雷設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員對(duì)一、二級(jí)防雷建筑物的防雷設(shè)計(jì)比較重視，疏漏差錯(cuò)很少，但對(duì)大量的三級(jí)防雷建筑物的防雷設(shè)計(jì)卻常有忽視。由于設(shè)計(jì)質(zhì)量管理規(guī)定：對(duì)于一般工程的電氣設(shè)計(jì)允許可以不要計(jì)算書，因此許多設(shè)計(jì)人員對(duì)三級(jí)防雷建筑物的防雷設(shè)計(jì)，不再進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，僅憑經(jīng)驗(yàn)而設(shè)計(jì)。對(duì)于防雷設(shè)施的是否設(shè)置及防雷設(shè)施的各種安全間距未進(jìn)行計(jì)算、驗(yàn)算，因此造成大量的三級(jí)防雷的建筑物的防雷設(shè)計(jì)、施工存在較大的的盲目性，使有些工程提高了防雷級(jí)別，增加了工程造價(jià)，而有些工程卻未按規(guī)范設(shè)計(jì)、施工，造成漏錯(cuò)，帶來很大隱患和不應(yīng)有的損失。

二、建筑物防雷規(guī)范的概述及比較

現(xiàn)今建筑物防雷標(biāo)準(zhǔn)有1993年8月1日起實(shí)施的《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》?JGJ/T16－92?推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，1994年11月1日起實(shí)施的《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》?GB50057－94?強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。GB50057－94使建筑物的防雷設(shè)計(jì)、施工逐步與國(guó)際電工委員會(huì)?IEC?防雷標(biāo)準(zhǔn)接軌，設(shè)計(jì)施工更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。

GB50057－94將民用建筑分為兩類，而JCJ/T16－92將民用建筑防雷設(shè)計(jì)分為三級(jí)，分得更加具體、細(xì)致、避免造成使某些民用建筑物失去應(yīng)有的安全，而有些建筑物可能出現(xiàn)不必要的浪費(fèi)。為更好的掌握IEC、GB50057－94、JCJ/T16－92三者的實(shí)質(zhì)，特?fù)衿渲饕獥l款列于表1。且后面的分析、計(jì)算均引自JCJ/T16－92中的規(guī)定。

三、預(yù)計(jì)的年雷擊次數(shù)確定設(shè)置防雷設(shè)施

除少量的一、二級(jí)防雷建筑物外，數(shù)量眾多的還是三級(jí)防雷及等級(jí)以外的建筑物防雷，而對(duì)此類建筑物大多設(shè)計(jì)人員不計(jì)算年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N，使許多不需設(shè)計(jì)防雷的建筑物而設(shè)計(jì)了防雷措施，設(shè)計(jì)保守，浪費(fèi)了人、材、物?，F(xiàn)計(jì)算舉例說明：

例1：在地勢(shì)平坦的住宅小區(qū)內(nèi)部設(shè)計(jì)一棟住宅樓：6層高?層數(shù)不含地下室，地下室高2.2m?，三個(gè)單元，其中：長(zhǎng)L=60m，寬W=13m，高H=20m，當(dāng)?shù)啬昶骄妆┤誘d=33.2d/a，由于住宅樓處在小區(qū)內(nèi)部，則校正系數(shù)K=1。

據(jù)JCJ/T16－92中公式?D?2－1?、?D?2－2?、?D?2－3?、?D?2－4?得：與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積?km2?：Ae=?L?W＋2?L＋W?H?200－H?＋πH?200－H??×10－6=?60×13＋2（60＋13）20（200－20）＋3.14×20（200－20）?×10－6=0.02084?km2?

建筑物所處當(dāng)?shù)氐睦讚舸蟮氐哪昶骄芏龋?/p>

Ng=0.024Td1.3=0.024×33.21.3=2.28次/?km2?a?

建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)：

N=KNgAe=1×2.28×0.02084=0.0475?次/a?

據(jù)JCJ/T16－92第12.3.1條，只有在N≥0.05?GB50057－94中：N≥0.06?才設(shè)置三級(jí)防雷，而本例中：N=0.0475<0.05，且該住宅樓在住宅樓群中不是最高的也不在樓群邊緣，故該住宅樓不需做防雷設(shè)施。

根據(jù)以上計(jì)算步驟，現(xiàn)以L=60m，W=13m，分別以H=7m、10m、15m、20m四種不同的高度，K值分別取1，1.5，1.7，2，Ng=2.28?km2?a?進(jìn)行計(jì)算N值，計(jì)算結(jié)果見表2。

從表2中的數(shù)據(jù)可知，在本區(qū)內(nèi)：①當(dāng)K=1時(shí)，舉例中的建筑物均N<0.05，不需設(shè)置防雷設(shè)施。②當(dāng)K=1.5時(shí)，即建筑物在河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山谷風(fēng)口等處的或特別潮濕的建筑物，在高度達(dá)15m或以上者，必須設(shè)置三級(jí)防雷措施。③當(dāng)K=1.7時(shí)，即金屬的磚木結(jié)構(gòu)的建筑物，高度達(dá)7m及以上者，必須設(shè)置三級(jí)防雷措施。④當(dāng)K=2時(shí)，即建筑物位于曠野孤立的位置，高度達(dá)7m?兩層以上者，均設(shè)置三級(jí)防雷措施。

可見，有的建筑物在20m的高度，卻不需設(shè)置防雷措施，而有的建筑物高度在7m，就必須設(shè)置三級(jí)防雷措施。關(guān)鍵因素在于建筑所處的地理位置、環(huán)境、土質(zhì)和雷電活動(dòng)情況所決定。

同時(shí)在峻工的工程中，我們也看到，例1中的民用建筑物，有許多類似的工程不該設(shè)置防雷卻按三級(jí)防雷設(shè)計(jì)施工了，施工后的防雷接地裝置如圖1所示。

其中8組引下線均利用結(jié)構(gòu)中的構(gòu)造柱的4?12主筋，水平環(huán)路接地體埋深1m，距樓外墻1m。以上鋼材均為鍍鋅件，則共需鍍鋅鋼材0.192t，人工費(fèi)2950元，定額預(yù)算工程直接費(fèi)約0.75萬元。類似這種三級(jí)防雷以外的住宅樓、辦公樓及其他民用建筑，在我們地區(qū)1998年約竣工600～800棟，僅增設(shè)的防雷設(shè)施其工程直接費(fèi)約為450～600萬元。以此類推，在全省、全國(guó)因提高防雷等級(jí)而提高工程造價(jià)?浪費(fèi)?的數(shù)字是巨大的。因此，設(shè)計(jì)人員對(duì)民用建筑物的防雷設(shè)計(jì)必須對(duì)建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，結(jié)合具體條件，確定是否設(shè)置防雷設(shè)施。

四、防雷設(shè)施與人、金屬管道等的安全距離

1.雷電流反擊電壓與引下線間距的關(guān)系

當(dāng)建筑物遭受雷擊時(shí)，雷擊電流通過敷設(shè)在樓頂?shù)谋芾拙W(wǎng)，經(jīng)接地引下線至接地裝置流入地下，在接地裝置上升高的電位等于電流與電阻的乘積，在接地引下線上某點(diǎn)?離地面的高度為h?的對(duì)地電位則為

Uo=UR＋UL=IkRq＋L?1?

式中Ik―雷電流幅值?kA?

Rq―防雷裝置的接地電阻?Ω?

L―避雷引下線上某點(diǎn)?離地面的高度的為h?到接地裝置的電感?μH?

雷電流的波頭陡度?kA/μH?

?1?式中右邊第一項(xiàng)?UR即IkRq?為電位的電阻分量，第二項(xiàng)?UL?即?為電位的電感分量，據(jù)GB50057－94有關(guān)規(guī)定，三類?級(jí)?防雷建筑物中，可取雷電流Ik=100kA，波頭形狀為斜角形，波頭長(zhǎng)度為10μs，則雷電流波頭陡度==10kA/μs，取引下線單位長(zhǎng)度電感Lo=1.4μH/m，則由?1?式可得出

Uo=100Rq＋1.4×h×10=100Rq＋14h?kV??2?

根據(jù)?2?式，在不同的接地電阻Rq及高度h時(shí)，可求出相應(yīng)的Uo值，但引下線數(shù)量不同，則Uo的數(shù)值有較大差異。下面以例1中引下線分別為4、8根?假定每根引下線均流過相同幅度的雷擊電流，且忽略雷電流在水平避雷上的電阻及電感壓降?，計(jì)算出的UR/UL值列于表3。

由表3中可知，接地電阻?Rq?即使為零，在不同高度的接地引下線由于電感產(chǎn)生的電位?電感分量?也是相當(dāng)高的，同樣會(huì)產(chǎn)生反擊閃絡(luò)。

2.引下線與人體之間的安全間距

雷擊電流流過引下線及接地體上產(chǎn)生的雷擊電壓，其電阻分量存在于雷電波的持續(xù)時(shí)間?數(shù)十μs?內(nèi)，而電感分量只存在于波頭時(shí)間5μs內(nèi)，因此兩者對(duì)空氣絕緣作用有所不同，可取空氣擊穿強(qiáng)度：電感UL=700kV/m，電阻ER=500kV/m?；炷翂Φ膿舸?qiáng)度等于空氣擊穿強(qiáng)度，磚墻的擊穿強(qiáng)度為空氣擊穿強(qiáng)度的一半。

據(jù)表3計(jì)算的數(shù)據(jù)，下面計(jì)算引下線與人體之間的安全距離。因每組引下線利用構(gòu)造柱中的4?12鋼筋，可以認(rèn)為引下線與人體、金屬管道、金屬物體之間為空氣間隔，且認(rèn)為引下線與空氣之間間隔層為抹灰層，可忽略不計(jì)。

?1?當(dāng)引下線為4組時(shí)，人站在一層，h1=3m，Rq=30Ω，則URI=750kV?UL1=10.5kV?人體與引下線之間安全距離L安全1>

?方可產(chǎn)生的反擊。人站在5層，h2=15m，Rq=30Ω，則：UR2=750kV?U12=52.5kV?則安全距離L安全2>

1.575m<1.83m。在上述兩個(gè)房間內(nèi)，保持如此的距離是很難做到的，因此存在很危險(xiǎn)的雷電壓反擊。

（2）當(dāng)引下線為8組時(shí)，當(dāng)站在一層房間內(nèi)，h1=3m，Rq=30Ω，則UL1=5.25kV?UR1=3.75kV?則安全間距L安全1>

0.757m。人站在5層時(shí)，h2=15m?則UL2=26.25kV?UR2=375kV?則安全間距L安全2>

可見，引下線數(shù)量增加一倍，安全間距則減小一半。因此設(shè)置了防雷設(shè)施后，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范設(shè)置引下線的數(shù)量及間距。同時(shí)建議可縮短規(guī)范內(nèi)規(guī)定的引下線間距，多設(shè)一定數(shù)量的引下線，可減少雷電壓反擊現(xiàn)象。這樣處理，對(duì)增加工程造價(jià)微乎其微。

3.引下線與室內(nèi)金屬管道、金屬物體的距離

?1?當(dāng)防雷接地裝置未與金屬管道的埋地部分連接時(shí)，按例一中數(shù)據(jù)：樓頂?shù)囊戮€高度h=Lx=20m，Rq=30Ω時(shí)，據(jù)JCJ/T16－92第12.5.7條規(guī)定，Lx<5Rq=5×30=150m，則

Sal≥0.2Kc?Ri＋0.1Lx?

式中Kc―分流系數(shù)，因多根引下線，取0.44

Ri―防雷接地裝置的沖擊電阻，因是環(huán)路接地體，Ri=Rq=30Ω

Sal―引下線與金屬物體之間的安全距離/m

則

Sal≥0.2×0.44×?30＋0.1×20?=2.816m。

?2?當(dāng)防雷接地體與金屬管道的埋地部分連接時(shí)，按式?12.3.6－3?，Sa2≥0.075KcLx=0.075×0.44×20=0.66

由以上計(jì)算的Sal≥2.816m，Sa2≥0.66m，在實(shí)際施工時(shí)，均很難保證以上距離，因?yàn)榻饘俟艿揽繅?.1m左右安裝，又由于Sa2≤Sal，因此可將防雷接地裝置與金屬管道的埋地部分連接起來，同時(shí)，在樓層內(nèi)應(yīng)將引下線與金屬管道?物體?連接起來，防止雷電反擊。

4.引下線接地裝置與地下多種金屬管道及其它接地裝置的距離Sed

據(jù)JCJ/T16－92第12.5.7條及公式?12.3.6－4?：Sed≥0.3KcRi=0.3×0.4×30=3.96m，而在實(shí)際施工中，地下水暖管道交錯(cuò)縱橫，先于防雷及電氣接地裝置施工，等施工后者時(shí)，已經(jīng)很難保證Sed≥3.96m了，也難于保證不應(yīng)小于2m的規(guī)定，因此可將防雷接地裝置與各種接地裝置共用，即實(shí)行一棟建筑一個(gè)接地體。將接地裝置與地下進(jìn)出建筑物的各種金屬管道連接起來，實(shí)行總等電位聯(lián)結(jié)。

綜上所述，在實(shí)行一棟建筑一個(gè)總帶電位聯(lián)結(jié)、一個(gè)共用接地體的措施后，在樓頂部應(yīng)將避雷帶?針?與伸出屋面的金屬管道金屬物體連接起來，在每層內(nèi)的建筑物內(nèi)應(yīng)實(shí)行輔助等電位聯(lián)結(jié)，即引下線在經(jīng)過各個(gè)樓層時(shí)，將它與該樓層內(nèi)的鋼筋、金屬構(gòu)架全部聯(lián)結(jié)起來，于是不論引下線的電位升到多高，同樓層建筑物內(nèi)的所有金屬物?包括地面內(nèi)鋼筋、金屬管道、電氣設(shè)備的安全接地?都同時(shí)升到相同電位，方可消除雷電壓反擊。

五、跨步電壓與接地裝置埋地深度

跨步電壓是指人的兩腳接觸地面間兩點(diǎn)的電位差，一般取人的跨距0.8m內(nèi)的電位差?？绮诫妷旱拇笮∨c接地體埋地深度、土壤電阻率、雷電位幅值等諸多因素。當(dāng)接地體為水平接地帶時(shí)，

?3?

式中ρ―土壤電阻率/?Ω.m?

L―水平接地體長(zhǎng)度m

Ik―雷電流幅值kA

K―接地裝置埋深關(guān)系系數(shù)，見表4

Ukmax―跨步電壓最大值?kV?

按例一中的接地裝置計(jì)算，接地體長(zhǎng)度L=146m，取Ik=150k，土質(zhì)為砂粘土，ρ=300Ω.m，則按埋深深度0.3m，0.5m，0.8m，1m時(shí)相應(yīng)的K值取2.2，1.46，0.97.0.78。按?3?式計(jì)算：

其Ukmax值分別為107.97，71.66，47.61，38.28/kV。

世界各國(guó)根據(jù)發(fā)生的人身沖擊觸電事故分析，認(rèn)為相當(dāng)于雷電流持續(xù)時(shí)間內(nèi)人體能承受的跨步電壓為90～110kV。從計(jì)算結(jié)果可知，該工程的防雷接地體埋深0.8m時(shí)，跨步電壓已在安全范圍內(nèi)。JCJ/T16－92第12.9.4規(guī)定接地體埋設(shè)深度不宜小于0.6m，第12.9.7條規(guī)定：防擊雷的人工接接地體距建筑物入口處及人行道不應(yīng)小于3m，當(dāng)小于3m時(shí)，接地體局部埋深不應(yīng)小于1m，或水平接地體局部包以絕緣物。包以絕緣物易增大其接地電阻，因此還是以埋深大于1m時(shí)為好。這樣處理，只增加少量工程造價(jià)，卻將接地裝置處理得更加安全可靠，起到事半功倍的效果。

若采用基礎(chǔ)和圈梁內(nèi)鋼筋作為環(huán)形接地體，但由于三級(jí)防雷的建筑物大多為毛石基礎(chǔ)，毛石基礎(chǔ)上的圈梁埋地一般為0.3m左右，較淺根本達(dá)不到防止危險(xiǎn)的跨步電壓需將接地裝置埋深1m的要求，因此不宜采用圈梁做為環(huán)形接地體?指三級(jí)防雷建筑物?。

六、區(qū)別工頻、沖擊接地電阻

工頻、沖擊接地電阻兩者的區(qū)別及關(guān)系，許多施工技術(shù)人員不能區(qū)別與明晰，使部分工程的防雷裝置接地電阻已達(dá)到設(shè)計(jì)值，而仍然盲目采用降阻措施，增加了工程造價(jià)。

工頻接地電阻是按通過接地體流入地中工頻電流求得的電阻?？梢哉J(rèn)為是接地體20m以內(nèi)土壤的流散電阻，距接地體20m以外的大地是電氣上的零電位點(diǎn)。用接地電阻測(cè)量?jī)x測(cè)量的電阻，即為工頻接地電阻。

自表4中可知，當(dāng)接地體為環(huán)繞建筑物的環(huán)路接地體與敷設(shè)于陶粘土、沼澤地、黑土、砂質(zhì)粘土等電阻率ρ≤100Ω的土壤內(nèi)的接地體，其工頻接地電阻與沖擊電阻相等。但當(dāng)敷設(shè)于砂、砂礫、礫石、碎石、多巖山地的環(huán)境時(shí)，其工頻接地電阻是沖擊接地電阻的2～3倍。因此如在上所述地面內(nèi)敷設(shè)接地體時(shí)，如用接地電阻儀測(cè)出的工頻接地電阻，只要不超過設(shè)計(jì)要求的沖擊接地電阻值的2～3倍，即可為符合設(shè)計(jì)要求，不需再采取降阻措施。如不分析接地裝置敷設(shè)地點(diǎn)的土質(zhì)、接地環(huán)境條件，發(fā)現(xiàn)接地電阻儀搖測(cè)值大于設(shè)計(jì)要求值，就盲目再增加人工接地體或采用降阻劑來追求達(dá)到設(shè)計(jì)值，必須造成人力、物力浪費(fèi)，提高了工程造價(jià)，而這一現(xiàn)象卻有普遍性。

篇10

【關(guān)鍵詞】電器實(shí)踐；接地系統(tǒng)；問題

在目前的工程項(xiàng)目中，電氣工程已成為一種不可缺少的一部分，是保障工程施工質(zhì)量和安全的核心問題之一。所謂的接地就通過在工程項(xiàng)目中將相關(guān)設(shè)備的一部分與大氣緊密相連，使得電氣設(shè)備中多出來的電流以及電壓能夠通過線路流動(dòng)到大地之中，進(jìn)而保障設(shè)備使用質(zhì)量和工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。就目前的工程項(xiàng)目而言，接地系統(tǒng)可以按照施工質(zhì)量和性質(zhì)的不同分為工作接地和保護(hù)接地兩部分。工作接地就是根據(jù)電力工程施工中其系統(tǒng)運(yùn)行的需要人為的將電力系統(tǒng)中存在的工作中心點(diǎn)與大地相連，進(jìn)而通過特殊的裝置來實(shí)現(xiàn)電氣運(yùn)行狀態(tài)的科學(xué)、有效。這種連接方式的主要目的在于確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的正常，保障電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行效率與安全，是在其電力系統(tǒng)發(fā)生誤動(dòng)的情況下，通過及時(shí)、快速準(zhǔn)確的切斷電源來進(jìn)行故障處理和維護(hù)。而所謂的保護(hù)接地主要是指在10KV以下的電力系統(tǒng)中，一旦電氣設(shè)備出現(xiàn)絕緣損壞的現(xiàn)象的時(shí)候，由于金屬外殼出現(xiàn)帶電現(xiàn)象，因此為了防止這些電壓和電流對(duì)人體造成的威脅，我們通常都是在工作中通過將這些設(shè)備外殼與大地相連接，從而使得多余的電流和電壓進(jìn)入大地，以避免造成的人身威脅和安全隱患。

一、接地電阻概述

電流在進(jìn)過接地系統(tǒng)向大地流動(dòng)的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些電阻現(xiàn)象，這些電阻在目前被人們統(tǒng)稱為接地電阻。接地電阻的存在與接地連線本身存在著一定的影響，同時(shí)與接地體以及大地之間的接觸聯(lián)系有著重要的影響作用，就目前的接地電阻分析而言，其中大部分接地電阻與前三部分相比較要小的多，這對(duì)于我們常說的接地電阻工作而言是一種十分重要的工作環(huán)節(jié)，這也就是我們?cè)诠ぷ髦谐Ｕf的大地電阻。

1、故障現(xiàn)象

一般情況下，當(dāng)接電氣系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，其一旦發(fā)生故障，故障電流便可以通過接地體直接流入大大地之中，從而以半球面的形狀向著周圍擴(kuò)散。這就形成一種弧形接地模式，在這種社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)下，我們球心越近，受到的影響就越大。反之，離中心點(diǎn)越遠(yuǎn)，其受到的影響就越小。經(jīng)過過去多年的工作實(shí)踐證明總結(jié)得出，在距離較遠(yuǎn)的單相接地系統(tǒng)中其離接地點(diǎn)越遠(yuǎn)，其球面也就較大，實(shí)際上其電阻也并不大。

2、相關(guān)規(guī)定

就一般的電力系統(tǒng)而言，其在工作中接地系統(tǒng)附近存在著較大的差異和變化，一旦接地電阻出現(xiàn)問題和影響，其電流在通過的時(shí)候定會(huì)出現(xiàn)影響，同時(shí)也使得接地表面發(fā)生變動(dòng)。在電氣設(shè)備的接地部分，如接地外殼、接地線、接地體等，與零電位之間存在有電位差，稱為電氣設(shè)備接地時(shí)的對(duì)地電壓；當(dāng)有人在附近時(shí)，還有加于人體的電壓，稱為跨步電壓。欲減小接觸電壓和跨步電壓，應(yīng)采取降低接地電阻和打接地均壓網(wǎng)等措施等，以等化故障時(shí)對(duì)地電壓的分布。

1）1000V以下中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)

在電壓為1000V以下中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，一般均考慮變壓器低壓中性點(diǎn)的接地電阻R0為4歐，當(dāng)電壓為380/220V系統(tǒng)中發(fā)生單相接地短路時(shí)，接地電流Id通過碰地處的接地電阻Rd和中性點(diǎn)接地電阻R0構(gòu)成回路，則其短路電流為：

Id=220V/（R0+Rd）

若電氣設(shè)備容量較大，短路電流Id不足以使設(shè)備保護(hù)斷路器動(dòng)作，故障一直存在，此時(shí)電氣設(shè)備外殼上帶有一個(gè)對(duì)地電壓，其值為：

Ud=IdRd=Rd*220/（R0+Rd）

如果Ud超過允許的安全接觸電壓50V，則人體觸及該設(shè)備外殼時(shí)就不能保證安全。欲降低對(duì)地電壓Ud，只有減小保護(hù)裝置的接地電阻Rd，為了保持Ud不超過50V，則可以求得Rd的極限值：

Rd*220V/（R0+Rd）=50V

簡(jiǎn)化后得：

Rd=50*R0/（220-50）

R0=4歐，則得Rd=2.8歐。對(duì)于電氣設(shè)備的保護(hù)接地，將接地電阻作的這么小，技術(shù)上是不合理的，投資上是很不經(jīng)濟(jì)的。因此，為保證設(shè)備快速而可靠的動(dòng)作，在中性點(diǎn)直接接地1000V以下的系統(tǒng)中，應(yīng)采用接零保護(hù)。即將電氣設(shè)備的外殼直接接到系統(tǒng)的零線上，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流經(jīng)外殼和零線而成閉合回路。由于回路電阻較小，短路電流較大，使保護(hù)設(shè)備快速而可靠的動(dòng)作，將故障設(shè)備切斷。

2）電壓為1000V以上的中性點(diǎn)接地系統(tǒng)

這種系統(tǒng)稱為大接地電流系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中線路電壓高，接地電流很大。在發(fā)生單相對(duì)地短路時(shí)，在接地裝置及其附近所產(chǎn)生的接觸電壓及跨步電壓較高。為確保安全，其接地電阻Rd等于或小于0.5歐。

3）電壓為1000V以上的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)

這種系統(tǒng)稱為小接地電流系統(tǒng)。對(duì)于小接地電流的高壓系統(tǒng)，如果同低壓設(shè)備公用一套接地體，由于考慮接地的并聯(lián)回路很多，要求設(shè)備對(duì)地電壓不超過120V，接地電阻為：

Rd≤120/Id

對(duì)高壓設(shè)備單獨(dú)接地裝置，要求對(duì)地電壓不超過250V，其接地電阻：

Rd≤250/Id

以上接地裝置的接地電阻，其值不應(yīng)大于10歐。

4）電壓為1000V以下的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)

1000V以下的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生單相接地短路時(shí)，短路電流（系統(tǒng)對(duì)地電容電流）最多不超過十幾安培，如果允許對(duì)地電壓按50V考慮，設(shè)接地電流為10A，則接地電阻：

Rd=Ud/Id=50/10=5歐

因此，對(duì)于一般電氣設(shè)備的接地電阻規(guī)定不超過4歐，完全能滿足保護(hù)接地安全的要求。當(dāng)配電變壓器或發(fā)電機(jī)容量不超過100KVA時(shí)，由于電網(wǎng)布線較短，單相接地電流將更小，接地電阻的允許值可放寬至10歐以下。

二、配電系統(tǒng)的接地形式

常見的配電系統(tǒng)接地是相對(duì)于低壓系統(tǒng)而言，其接地形式有以下幾種：

TN系統(tǒng)即所有受電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分必須用保護(hù)線與電力系統(tǒng)的接地點(diǎn)相連接，且必須將能同時(shí)觸及的外露可導(dǎo)電部分接至同一接地裝置上，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合不同，又可分為TN-C，TN-S，TN-C-S三種。

TT系統(tǒng)電力系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地，受電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)線接至與電力系統(tǒng)接地點(diǎn)無直接關(guān)聯(lián)的接地極。

IT系統(tǒng)電力系統(tǒng)的帶電部分與大地間無直接連接，受電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)線接至接地極。

電子計(jì)算機(jī)接地：邏輯地，功率地，安全地，其中邏輯地、功率地為

功能性接地，安全地為保護(hù)性接地。

電子設(shè)備接地：信號(hào)地，功率地，安全地，其中信號(hào)地，功率地為功

能性接地，安全性為保護(hù)性接地。